لماذا تطير الطائرة. في أي ارتفاع تطير المروحية؟ أقصى ارتفاع لطائرة الهليكوبتر

طائرة هليكوبتر تحلق لأن دوار رئيسي كبير يدور فوقها. المروحة لها ريش. هم على شكل أجنحة الطائرة. وعندما تدور الشفرات بسرعة على المسمار ، توجد قوة ترفع هذا الجهاز في الهواء.

لطائرات الهليكوبتر المختلفة على الدوار الرئيسي - بطريقة أخرى تسمى الدوار - قد يكون هناك كمية مختلفةريش.

عادة ما تحتوي المروحية متوسطة الحجم على ثلاث شفرات.

يمكن لأكبر المروحيات ، التي تحتوي على أربع شفرات على الدوار الرئيسي ، حمل العديد من الأشخاص أو حمولات كبيرة في نفس الوقت.
يمكنهم الطيران في اتجاهات مختلفة.
يمكن للطيار ، الذي يتحكم في المروحية ، إمالة الدوار الرئيسي إلى اليسار. وبعد ذلك ستبدأ آلة الهواء الخاصة به في التحرك نحو الجانب الأيسر. ومن الجدير إمالة الدوار الرئيسي إلى اليمين ، وستتحرك السيارة نحو الجانب الأيمن.
إذا قمت بإمالة الدوار للأمام أو للخلف ، فستتحرك المروحية للأمام أو للخلف - هذه آلة مطيعة.
يمكن للمروحيات أن تحلق في الهواء. هذه الخاصية مفيدة جدًا لأشياء مختلفة. وهي غير متوفرة للمركبات المجنحة الأخرى.

هذا مثير للاهتمام:
يوجد في الجزء العلوي من المروحية مروحة كبيرة - دوار. إذا كان الدوار مائلاً من وضع أفقي في اتجاه أو آخر ، وهو ما يمكن أن يقوم به الطيار باستخدام أذرع التحكم ، فستبدأ المروحية بالتحرك بدقة في اتجاه ميل الدوار. بسبب قوة الرفع للشفرات الدوارة ، تضاف أيضًا قوة حركتها الأفقية الانتقالية. كل مروحية لديها مروحة صغيرة إضافية على ذيلها. وهي تقع عموديًا وهي ضرورية حتى لا تدور المروحية أثناء تشغيل الدوار الرئيسي.

تعليمات

حتى ليوناردو دافنشي ، في ملاحظاته الرائعة ، أشار إلى أنه من أجل الطيران ، لا يجب على المرء أن يرفرف بالأجنحة ، بل يجب أن يخبرهم بالسرعة الأفقية ويسمح لهم بالتحرك بالنسبة للهواء. يعتقد المخترع الأسطوري أنه عندما يتفاعل الجناح المسطح مع الكتل الهوائية ، يجب أن تنشأ قوة رفع تتجاوز وزن الطائرة. لكن كان علينا الانتظار عدة قرون قبل أن يتحقق هذا المبدأ.

أجرى المجربون بنجاح تجارب على الأجنحة المسطحة. من خلال وضع هذه اللوحة بزاوية طفيفة لتدفق الهواء ، كان من الممكن ملاحظة كيفية نشوء قوة الرفع. ولكن هناك أيضًا قوة مقاومة تميل إلى ضرب الجناح المسطح للخلف. أطلق الباحثون على الزاوية التي يعمل فيها تدفق الهواء على مستوى الجناح ، زاوية الهجوم. كلما زاد حجمها ، زادت قيم قوة الرفع وقوة السحب.

في الأيام الأولى للطيران ، وجد الباحثون أن زاوية الهجوم الأكثر فاعلية بالنسبة للجناح المسطح كانت 2-9 درجة. بقيمة أقل ، لن يكون من الممكن إنشاء قوة الرفع اللازمة. وإذا كانت زاوية الهجوم كبيرة بشكل مفرط ، فستكون هناك مقاومة غير ضرورية للحركة - سيتحول الجناح ببساطة إلى شراع. تسمى نسبة الرفع إلى السحب بالجودة الديناميكية الهوائية للجناح.

أظهرت ملاحظات الطيور أن أجنحتها ليست مسطحة على الإطلاق. اتضح أن المظهر الجانبي المحدب فقط هو الذي يمكن أن يوفر صفات ديناميكية هوائية عالية. الجري على جناح محدب الجزء العلويوالقاع المسطح ، ينقسم تدفق الهواء إلى جزأين. يكون للتيار العلوي سرعة أكبر لأنه يجب أن يسافر لمسافة أكبر. يحدث فرق في الضغط ، مما يخلق قوة تصاعدية. يمكنك زيادتها عن طريق تعديل زاوية الهجوم.

الطائرات الحديثة ثقيلة. لكن قوة الرفع التي تحدث في وقت الإقلاع تسمح للهيكل الثقيل بالانفصال عن سطح الأرض. يكمن السر في المظهر الجانبي الصحيح للأجنحة ، في الحساب الدقيق لمنطقتهم وزاوية هجومهم. إذا كان جناح الطائرة مسطحًا تمامًا ، فسيكون من المستحيل الطيران على جهاز أثقل من الهواء.

يستخدم الرفع لأكثر من مجرد إقلاع الطائرة وإبقائها في الهواء. هناك حاجة أيضًا للتحكم في الطائرة أثناء الطيران. للقيام بذلك ، يتم تقسيم الأجنحة إلى عدد من العناصر المتحركة. مثل هذه اللوحات ، عند إجراء المناورات ، تغير موضعها بالنسبة إلى الجزء الثابت من الجناح. للطائرة ذيل أفقي يعمل كمصعد ، وذيل عمودي يعمل كدفة. تضمن هذه العناصر الهيكلية استقرار الطائرة في الهواء.

يتم تحديد الحد الأقصى لارتفاع الطيران من خلال "سقوفين": ثابت وديناميكي. في الحالة الأولى ، نتحدث عن الرفع الرأسي فقط بمساعدة الدوار الرئيسي. عادة ما يكون هذا الرقم أقل. في الحالة الثانية ، يتم الرفع بمساعدة المسمار وبسبب سرعة الحركة الخطية. في هذه الحالة ، يمكنك أن ترتفع.

طائرة هليكوبتر: الميزات

تم تشكيل الطائرة بسبب سرعة الجناح وتكوينه. ترتفع المروحية بطريقة مختلفة تمامًا. نادرا ما يتجاوز الحد الأقصى لارتفاع الطيران 3000-3500 متر ، وللرفع ، يتم استخدام محطة طاقة ودوار رئيسي. السرعة لا يمكن مقارنتها بالطائرات ، ولكن يمكن أن تقلع المروحية بسهولة دون الإقلاع ، وتهبط على مدرج غير مُجهز ، وتحوم في مكانها ، وتتحرك جانبيًا.

وبحسب التعليمات ، يحظر على الطيارين إيقاف تشغيل المحركات أثناء الهبوط على منصات عالية الارتفاع من ارتفاع 3000 متر. عملية عاديةبالنسبة لمعظم طائرات الهليكوبتر في الوضع العادي ، يمكن أن يصل طولها إلى 4.5 كيلومترات. فوق هذا الحد ، يصبح الهواء مخلخلاً ويجب إعطاء ريش المروحة أقصى زوايا للهجوم. وهذا يمكن أن يؤدي إلى حالات طارئة.

أصناف

لتحديد المؤشرات بموضوعية ، من الضروري تحديد نوع المروحية. يمكن ضبط الحد الأقصى لارتفاع الطيران للفئات الفرعية الأربعة للطائرات العمودية التي يقسمها الاتحاد الدولي للطيران (FAI) وفقًا لميزات التصميم.

بالإضافة إلى طائرات الهليكوبتر ، يتم تعريف autogyros أيضًا ، حيث لا تغير المروحة الرئيسية زاوية الميل وتستخدم فقط لإنشاء المصعد. فئة فرعية أخرى هي الطائرات المحولة. يتم توجيه مراوحها ، جنبًا إلى جنب مع المحركات ، لأعلى أثناء الإقلاع ، وخلال الطيران الأفقي تدور وتعمل مثل الطائرات. بشكل منفصل ، يتم تمييز فئة فرعية من الطائرات الدوارة ، والتي ، بالإضافة إلى المسمار الرئيسي ، يتم استخدام الطائرات الهوائية الجانبية على الجسم (الأجنحة) لإنشاء الرفع.

لا تزال جميع طائرات الهليكوبتر مقسمة إلى خمس مجموعات حسب وزن الإقلاع: من 500 كجم إلى 4500 كجم. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تحديد نوع المهمة: مدنية أو عسكرية. من بينها ، يمكن تمييز الفئات الفرعية المنفصلة اعتمادًا على خصائص الاستخدام: النقل ، متعدد الأغراض ، البحث والإنقاذ ، الحرائق ، الزراعة ، مروحيات الرافعة وغيرها.

الهليكوبتر: أقصى ارتفاع طيران

لكل من "السقوف" الثابتة والديناميكية حدود. تم وضع قيود لتحديد الحدود ، والتي يمكن أن يؤدي فائضها إلى فصل تدفق الهواء عن ريش الدوار. تكون الطائرات العمودية أكثر ثقة في الهواء على ارتفاعات تصل إلى 4500 م مع تحديد "السقف" الأقصى للآلات الفردية التي تصل إلى 6 كم.

أقصى ارتفاع لطائرة هليكوبتر مسجلة رقما قياسيا مطلقا هو 12442 م وقد حددها الملاح الفرنسي جان بوليه. وتمكنت سيارته Aerospatiale "Lama" ، التي تنتمي إلى الفئة الفرعية "طائرات الهليكوبتر" ، من تجاوز 12 كيلومترًا في عام 1972. كان من الممكن أن تنتهي هذه الرحلة بشكل مميت ، لأنه في ارتفاع حيث كانت درجة الحرارة أقل من -60 درجة مئوية ، توقف المحرك. كان على الطيار أن يسجل رقمًا قياسيًا آخر - أقصى ارتفاع للارتفاع في وضع الدوران الذاتي للدوار الرئيسي.

مروحية "شارك"

الآلة ذات اللولب المزدوج المعتمدة للخدمة بترتيبها المحوري - Ka-50 - لها سقف ثابت محدد المواصفات الفنيةعلى ارتفاع 4000 متر. يمكن أن يصل أقصى ارتفاع طيران مروحية Shark في الديناميكيات إلى 5500 متر. سرعة الطيران في وضع الإبحار - 260 كم / ساعة ، جانبية - 80 كم / ساعة ، للخلف - حتى 90 كم / ساعة. يكتسب الارتفاع في وضع 28 م / ث. قادرة على أداء "حلقة ميتة" كاملة ، على الرغم من خطورة مثل هذه المناورة بسبب الاحتمال الكبير لظهور براغي الجلد.

للمقارنة ، يبلغ أقصى ارتفاع لطائرة الهليكوبتر Mi-26 6500 مترًا ، بينما يبلغ ارتفاع الطائرة Mi-28 5800 مترًا ، ويمكن لطائرة Apache AN-64 الأمريكية أن تطير حتى 6400 مترًا على ارتفاع 5700 مترًا.

يحدد مقبض التحكم الملعب الدوري للعضو الدوار الرئيسي. بمساعدتها ، يتحكم الطيار في المروحية في التدحرج والملعب. العمل باستخدام عصا التحكم أثناء التحويم يشبه الموازنة على نقطة الإبرة. يتطلب كل إجراء تقريبًا تصحيحًا مناسبًا بواسطة عناصر تحكم أخرى. على سبيل المثال ، لزيادة السرعة ، يعطي الطيار العصا بعيدًا عنه ، ويميل السيارة إلى الأمام. في هذه الحالة ، يتناقص المكون الرأسي في متجه الدفع بالمروحة ، ومن الضروري زيادة درجة الصوت الكلية (رفع ذراع "غاز الملعب") حتى لا تفقد الارتفاع.

1. مقبض التحكم. 2. رافعة درجة حرارة الغاز. 3. دواسات. 4. إدارة الاتصالات. 5. البوصلة.

خطوة الغاز. عن طريق رفع ذراع دواسة الوقود ، يقوم الطيار بزيادة الملعب الكلي (زاوية هجوم الشفرات) للدوار الرئيسي ، وبالتالي زيادة الدفع. في حالة حدوث زيادة حادة في درجة الصوت ، تتغير لحظة رد الفعل للمروحة ، وتميل المروحية إلى تغيير مسارها. للبقاء على المسار المختار ، يعمل الطيار في وقت واحد على ذراع الخانق والدواسات.

تحدد الدواسات درجة ميل مروحة التثبيت ("الذيل"). بمساعدتهم ، يتحكم الطيار في مسار الآلة. تؤثر الدواسات الحادة على اللحظة التفاعلية لبرغي التثبيت ، وعلى الرغم من كتلته الصغيرة ، إلا أن له بعض التأثير على الملعب. يقول سيرجي دروي: "أحيانًا ما يُظهر المدربون ذوو الخبرة خدعة للطلاب العسكريين من خلال تثبيت عصا التحكم و" الغاز التدريجي "والتحكم في ارتفاع وسرعة الرحلة ، والتلويح بذيلهم قليلاً فقط". "ويظهر سحر آخر."

6.Variometer (مؤشر السرعة العمودية). 7.Aviahorizont. 8. مؤشر السرعة الجوية. 9. مقياس سرعة الدوران (يسار - مؤشر سرعة المحرك ، يمين - مسامير). 10.Altimeter. 11. مؤشر ضغط السحب المتشعب (يعطي فكرة عن احتياطي طاقة المحرك عند حمل وظروف مناخية معينة). 12. مصابيح الإشارة. 13. درجة حرارة الهواء في قناة السحب. 14. الساعة. 15. أدوات المحرك (ضغط الزيت ودرجة الحرارة ، مستوى الوقود ، جهد الشبكة على متن الطائرة). 16. التحكم في الإضاءة. 17. مفتاح طاقة القابض (ينقل عزم الدوران إلى المسمار بعد ارتفاع درجة حرارة المحرك). 18. التبديل الرئيسي. 19. مفتاح الإشعال. 20. تدفئة الكابينة. 21. تهوية المقصورة. 22. انتركم خلاط. 23. محطة إذاعية.

توزيع الاهتمام

أهم مهارة في قيادة طائرة هليكوبتر هي الاختيار الصحيحاتجاه الرؤية. يتم تعليم الطلاب الإقلاع والهبوط والنظر إلى الأرض على مسافة 5-15 مترًا أمامهم. هذه هندسة بسيطة. إذا نظرت إلى أبعد من ذلك ، حتى خط الأفق ، فقد لا تلاحظ تقلبات كبيرة في الارتفاع. ينظر طيارو طائرات الهليكوبتر الرياضيون مباشرة "تحت حافة قمرة القيادة" ويلاحظون تغيرات الملليمترات في الارتفاع. إذا اختار المتدرب نفس اتجاه النظرة ، فسوف يرى تقلبات صغيرة ، لكنه لن يكون قادرًا على تصحيحها - لن يكون هناك ما يكفي من المهارات والمهارات الحركية الدقيقة التي تأتي مع الخبرة. لذلك ، عند التدريب ، يقترح المدرب على المتدرب أن يبدأ بإلقاء نظرة على 15 مترًا ، ثم يقلل هذه المسافة تدريجياً.

يتحكم "الصمام" الموجود في النفق المركزي في احتكاك عصا التحكم. مع ذلك ، يمكن للطيار زيادة المقاومة على المقبض حتى يتم إصلاحه تمامًا. تساعد هذه الميزة في الرحلات الطويلة عبر البلاد.

الاتجاه الأساسي للرؤية أثناء الرحلة على طول الطريق هو "أفق غطاء المحرك". إذا لم يتغير موضع الأفق بالنسبة للغطاء ، فإن المروحية تحلق على ارتفاع معين بسرعة ثابتة. من المرجح أن يعني "الغوص" زيادة في السرعة وفقدان الارتفاع ، كما أن إمالة خط الأفق يعني تغييرًا في المسار. يقول سيرجي دروي: "في الطقس الجيد ، يمكنك الطيران باستخدام لوحة عدادات مسجلة ، لكنك لن تطير بعيدًا باستخدام نوافذ قمرة القيادة المسجلة."

خطوة أم غاز؟

تحتوي معظم طائرات الهليكوبتر الحديثة على نظام أوتوماتيكي ينظم إمداد الوقود للمحرك لإبقاء الدوار الرئيسي RPM ضمن نطاق تشغيل ضيق. من خلال تدوير مقبض ذراع الخانق ، يمكن للطيار التحكم بشكل مستقل في إمدادات الوقود. أثناء الطيران ، يمكن للطيار أن يشعر كيف يدور المقبض نفسه قليلاً في اليد - هذه هي طريقة تشغيل الماكينة. يحدث أن يضغط المبتدئين في التوتر على المقبض ، مما يمنع الآلة من العمل ، و إشارة صوتية، تحذير من انخفاض في السرعة.

دوران آلي

يسمح وضع الدوران التلقائي ، حيث تدور المروحة بزاوية هجوم صغيرة باستخدام طاقة تدفق الهواء القادم ، إذا لزم الأمر ، بتحديد موقع هبوط والجلوس مع إيقاف تشغيل المحرك. للحفاظ على الوضع ، ينظر الطيار إلى مقياس سرعة الدوران. إذا كانت ثورات المروحة أقل من نطاق التشغيل ، فيجب تقليل درجة الميل الكلية للمروحة تدريجيًا. إذا زادت RPMs ، فيجب زيادة الملعب الجماعي. في الوقت نفسه ، تظل المروحية قابلة للتحكم بشكل كامل من حيث الدوران واللف والميل.

طائرات الهليكوبتر

أرز. 1. شرح مبدأ تحليق الهليكوبتر

يستخدم الدوار الرئيسي (HB) لصيانة وتحريك المروحية في الهواء.
عند الدوران في مستوى أفقي ، يقوم HB بإنشاء قوة دفع (T) موجهة لأعلى ، وهكذا. يؤدي دور منشئ قوة الرفع (Y). عندما يكون الدفع HB أكبر من وزن المروحية (G) ، سترتفع المروحية عن الأرض دون تشغيل إقلاع وتبدأ في الصعود العمودي. إذا تساوى وزن المروحية وقوة الدفع HB ، فإن المروحية ستعلق بلا حراك في الهواء. بالنسبة للنزول العمودي ، يكفي أن تدفع HB عدة مرات أقل وزناهليكوبتر. يتم توفير القوة (P) للحركة الانتقالية للطائرة المروحية عن طريق إمالة طائرة الدوران HB باستخدام نظام التحكم في المروحة. يتسبب ميل مستوى الدوران NV ميلًا مطابقًا للقوة الديناميكية الهوائية الكلية ، بينما سيبقي مكونها الرأسي المروحية في الهواء ، وسيؤدي المكون الأفقي إلى تحرك المروحية في الاتجاه المقابل.

أرز. 2 - الأجزاء الرئيسية للطائرة المروحية:

1 - جسم الطائرة. 2 - محركات الطائرات. 3 - المسمار الرئيسي 4 - ناقل الحركة ؛ 5 - دوار الذيل ؛
6 - شعاع نهاية ؛ 7 - مثبت 8 - ذراع الرافعة ؛ 9 - الشاسيه

جسم الطائرة هو الجزء الرئيسي من هيكل المروحية ، والذي يعمل على ربط جميع أجزائه في وحدة واحدة ، وكذلك لاستيعاب الطاقم والركاب والبضائع والمعدات. لها ذيل وعوارض نهاية لاستيعاب دوار الذيل خارج منطقة دوران HB ، والجناح (في بعض طائرات الهليكوبتر ، يتم تثبيت الجناح من أجل الزيادة السرعة القصوىرحلة بسبب التفريغ الجزئي - (MI-24)). تعتبر محطة الطاقة (المحركات) مصدرًا للطاقة الميكانيكية لدفع المراوح الرئيسية والذيل إلى الدوران. وتشمل المحركات والأنظمة التي تضمن تشغيلها (وقود ، زيت ، نظام تبريد ، نظام تشغيل المحرك ، إلخ).
يعمل HB على صيانة وتحريك المروحية في الهواء ، ويتكون من شفرات
والبطانات HB. يستخدم ناقل الحركة لنقل الطاقة من المحرك إلى الدوارات الرئيسية والذيلية. مكونات ناقل الحركة هي الأعمدة وعلب التروس والوصلات. يعمل دوار الذيل (PB) (أحيانًا سحب ودفع) على موازنة لحظة رد الفعل التي تحدث أثناء دوران HB وللتحكم في اتجاه المروحية. تخلق قوة الدفع للمركبة RV لحظة بالنسبة لمركز جاذبية المروحية ، مما يؤدي إلى موازنة لحظة رد الفعل من HB. لتشغيل المروحية ، يكفي تغيير قيمة قوة الدفع PB. تتكون عربة سكن متنقلة أيضًا من شفرات وبطانات.

يتكون نظام التحكم (CMS) للطائرة المروحية من التحكم اليدوي والقدم. وتشمل هذه أذرع التحكم (العصا ، والخانق ، والدواسات) وأنظمة الأسلاك إلى HB و PB. يتم التحكم في HB باستخدام جهاز خاص يسمى swashplate. يتم التحكم في عربة سكن متنقلة من الدواسات.

تعمل أجهزة الإقلاع والهبوط (TLU) كدعم للطائرة المروحية عند وقوفها وتضمن حركة المروحية على الأرض والإقلاع والهبوط. للتخفيف من الصدمات والصدمات ، فهي مجهزة بامتصاص الصدمات. يمكن صنع أجهزة الإقلاع والهبوط على شكل معدات هبوط بعجلات وعوامات وزلاجات.

أرز. 3. الشكل العامتصميم المروحية (على سبيل المثال المروحية القتالية MI-24P).